TWI768061B - 光學系統 - Google Patents

Abstract

本發明提供了一種光學系統，包括一固定部、一活動部以及一驅動組件。活動部是相對於固定部移動，活動部包含一鏡頭單元，且鏡頭單元包含一第一鏡片、一第二鏡片、一第一側壁以及一第二側壁。第一側壁具有一第一面，直接地接觸第二鏡片。第二側壁是直接地接觸第一鏡片。驅動組件之一部分是直接地設置於鏡頭單元上，配置以驅動鏡頭單元沿著第一鏡片之一光軸之方向移動。其中第一側壁更具有一第二面，相對於第一面，第二面係直接接觸驅動組件的所述部份，且第一側壁的厚度與第二側壁的厚度不同。

Description

光學系統

本發明係關於一種光學系統，特別係關於一種具有一體化之鏡頭單元的光學系統。

隨著科技的發展，現今許多電子裝置(例如平板電腦或智慧型手機)皆具有照相或錄影的功能。透過設置於電子裝置上的光學系統(例如一攝像模組)，使用者可以操作電子裝置來擷取各式各樣的照片，使得具有攝像模組的電子裝置也逐漸受到大眾的喜愛。

現今的電子裝置的設計不斷地朝向微型化的趨勢發展，使得攝像模組的的各種元件或其結構也必須不斷地縮小，以達成微型化的目的。一般而言，攝像模組具有一鏡頭承載件，配置以承載一鏡頭單元，並且鏡頭單元內容置有複數個光學鏡片。然而，現有的鏡頭承載件與鏡頭單元雖可達成前述照相或錄影的功能，但仍無法滿足微型化的所有需求。

因此，如何設計一種微型化的攝像模組，便是現今值得探討與解決之課題。

有鑑於此，本發明提出一種安裝於電子裝置中的微型化的光學系統，以解決上述之問題。

本發明之實施例揭露了一種光學系統，包括一固定部、一活動部以及一驅動組件。活動部是相對於固定部移動，活動部包含一鏡頭單元，且鏡頭單元包含一第一鏡片、一第二鏡片、一第一側壁以及一第二側壁。第一側壁具有一第一面，直接地接觸第二鏡片。第二側壁是直接地接觸第一鏡片。驅動組件之一部分是直接地設置於鏡頭單元上，配置以驅動鏡頭單元沿著第一鏡片之一光軸之方向移動。其中第一側壁更具有一第二面，相對於第一面，第二面係直接接觸驅動組件的前述部份，且第一側壁的厚度與第二側壁的厚度不同。

根據本發明一些實施例，第一側壁的厚度大於第二側壁的厚度。根據本發明一些實施例，鏡頭單元更包含一電性連接部以及一表面，電性連接部是設置於表面上，且表面朝向光軸之光入射端。根據本發明一些實施例，光學系統更包含一彈性元件，並且彈性元件具有一電性接點，其中電性連接部電性連接於電性接點，且電性接點於光軸之方向上與鏡頭單元之間具有一間隙。

根據本發明一些實施例，電性連接部更包含一凸起部，沿著光軸之方向延伸，且凸起部沿著光軸之方向之高度大於間隙。根據本發明一些實施例，光學系統更包含一彈性元件，設置於鏡頭單元上，且由光軸之方向觀測時，彈性元件與第二鏡片部分重疊。

根據本發明一些實施例，光學系統更包含一位置感測組件，位置感測組件具有一磁力感測單元以及一磁性元件，並且磁性元件設置於第二側壁。

根據本發明一些實施例，光學系統更包含一電路單元，磁力感測單元設置於電路單元上，且電路單元具有一第一側面以及一第二側面，分別對應於第一側壁以及第二側壁。

根據本發明一些實施例，磁力感測單元設置於第二側面上，且電路單元更包含一電性接腳，設置於第一側面。且之一部分之方向根據本發明一些實施例，固定部包含一底座，光學系統更包含複數個金屬構件，設置於底座內，且至少一金屬構件是電性連接於驅動組件。之且埋藏於凸柱中之金屬構件部分地露出於凸柱且該根據本發明一些實施例，光學系統更包含一框架以及一電路單元，電路單元是設置於框架中且電性連接於驅動組件。

根據本發明一些實施例，固定部更包含一外殼，外殼具有兩相對且平行於光軸之一第一側邊與一第二側邊，且光軸與第一、第二側邊的距離不相等。根據本發明一些實施例，光學系統更包含一導向組件，以使鏡頭單元可相對固定部沿著一第一方向移動，其中由光軸之方向觀察時，導向組件部分重疊於第二鏡片。

本發明實施例提供一種光學系統，安裝於電子裝置中，配置以擷取影像。於本發明的各個實施例中，光學系統僅具有一鏡頭單元，配置以承載複數個鏡片，而不需要額外設置一光學元件承載件來承載前述鏡片。因此，光學系統的整體尺寸可以縮小，以達到微型化的目的。另外，鏡頭單元是承載不同大小的 鏡片，例如鏡頭單元的最上方部分(光入射處)承載較小的鏡片，因此鏡頭單元的一上表面可形成有其他結構，以連接光學系統的其他元件(例如第一彈性元件、第一線圈以及第二線圈)。於是，光學系統的整體尺寸可以進一步縮小，以達到微型化的目的。

再者，於本發明一些實施例中，光學系統可包含有複數個金屬構件，是以模塑互聯物件之方式形成於底座內，並且部分的金屬構件是露出於底座外，以電性連接於第一彈性元件以及驅動組件(如第一線圈與第二線圈)。另外，未與第一彈性元件電性連接之金屬構件可以強化底座的結構強度。

另外，於本發明另一實施例中，光學系統可包含一導向組件(例如複數個滾珠)，設置於鏡頭單元與底座的凸柱之間，因此鏡頭單元可以藉由導向組件平順地沿著光軸之方向相對於底座移動。

本發明中之額外的功能及優點將會在後面說明中揭示，且部分可由後述說明書中清楚了解，或是可由所揭示的原則經由練習而學得。本發明之功能及優點可由後述申請專利範圍中所特別指出的儀器或裝置的組合而實現及獲得。本發明之這些及其他特點會由後述之說明書及申請專利範圍而變得更清楚、或是可由本發明所揭示之原則經由練習而學得。

100、100A‧‧‧光學系統

102‧‧‧外殼

1021‧‧‧外殼開孔

1023‧‧‧容置空間

104‧‧‧框架

1041‧‧‧開口

1043‧‧‧凹槽

1044‧‧‧側向止動部

1045‧‧‧凹陷部

1046‧‧‧凹口

104A‧‧‧框架

106‧‧‧第一彈性元件

1061‧‧‧電性接點

1062‧‧‧狹小部

1063‧‧‧連接部

1064‧‧‧凸出部

108‧‧‧鏡頭單元

1081‧‧‧第一側壁

1081A‧‧‧第一面

1081B‧‧‧第二面

1082‧‧‧第二側壁

1083‧‧‧容置槽

1084‧‧‧固定凸部

1085‧‧‧凸起部

1086‧‧‧開口

108D‧‧‧下止擋部

108S‧‧‧上表面

108U‧‧‧上止擋部

110‧‧‧第二彈性元件

112‧‧‧底座

1121‧‧‧底座開孔

1122‧‧‧凸柱

1123‧‧‧容置槽

114‧‧‧電路單元

1141‧‧‧第一側面

1142‧‧‧第二側面

1143‧‧‧電性接腳

1144‧‧‧電性接點

1145‧‧‧電性接點

116‧‧‧磁力感測單元

118‧‧‧金屬構件

120‧‧‧金屬構件

200‧‧‧光學系統

202‧‧‧外殼

2023‧‧‧容置空間

2027‧‧‧第一側邊

2028‧‧‧第二側邊

204‧‧‧框架

2044‧‧‧側向止動部

208‧‧‧鏡頭單元

2081‧‧‧第一側壁

2082‧‧‧第二側壁

2086‧‧‧溝槽

212‧‧‧底座

2122‧‧‧凸柱

2124‧‧‧凸柱

2125‧‧‧導引槽

214‧‧‧電路單元

2143‧‧‧電性接腳

215‧‧‧板體

216‧‧‧磁力感測單元

250‧‧‧金屬構件

260‧‧‧滾動件

CL11‧‧‧第一線圈

CL12‧‧‧第二線圈

CL13‧‧‧線圈

CLT‧‧‧末端

D1‧‧‧距離

D2‧‧‧距離

GP‧‧‧間隙

H‧‧‧高度

LS1‧‧‧第一鏡片

LS2‧‧‧第二鏡片

LS3‧‧‧第三鏡片

LS4‧‧‧第四鏡片

LS5‧‧‧第五鏡片

LS6‧‧‧第六鏡片

M11‧‧‧第一磁鐵

M12‧‧‧第二磁鐵

M13‧‧‧磁鐵

MGS‧‧‧磁性元件

O‧‧‧光軸

SD‧‧‧焊錫

T1、T2‧‧‧厚度

第1圖為一實施例之一光學系統之立體示意圖。

第2圖為根據本發明第1圖之實施例之光學系統之爆炸圖。

第3圖表示沿第1圖中A-A’線段之立體剖視圖。

第4圖為根據本發明一實施例之鏡頭單元的上視圖。

第5圖為本發明一實施例之光學系統的部分結構示意圖。

第6圖為根據本發明第5圖實施例之局部放大圖。

第7圖為根據本發明一實施例之第一彈性元件與鏡片的上視圖。

第8圖為根據本發明一實施例之光學系統移除外殼後之示意圖。

第9圖為根據本發明實施例之光學系統於另一視角之示意圖。

第10圖為根據本發明一實施例之光學系統移除外殼與框架的上視圖。

第11圖為根據本發明另一實施例之一光學系統移除外殼後之立體示意圖。

第12圖為根據本發明第11圖之實施例之光學系統之部分結構示意圖。

第13圖為根據本發明另一實施例之一光學系統之上視圖。

第14圖為根據本發明另一實施例之光學系統之爆炸圖。

第15圖為根據本發明另一實施例之光學系統之部分結構之上視圖。

為了讓本揭露之目的、特徵、及優點能更明顯易懂， 下文特舉實施例，並配合所附圖示做詳細說明。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本揭露。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本揭露。

此外，實施例中可能使用相對性的用語，例如「較低」或「底部」及「較高」或「頂部」，以描述圖示的一個元件對於另一元件的相對關係。能理解的是，如果將圖示的裝置翻轉使其上下顛倒，則所敘述在「較低」側的元件將會成為在「較高」側的元件。

在此，「約」、「大約」之用語通常表示在一給定值或範圍的20%之內，較佳是10%之內，且更佳是5%之內。在此給定的數量為大約的數量，意即在沒有特定說明的情況下，仍可隱含「約」、「大約」之含義。

請參考第1圖至第3圖，第1圖為一實施例之一光學系統100之立體示意圖，第2圖為根據本發明第1圖之實施例之光學系統100之爆炸圖，且第3圖表示沿第1圖中A-A’線段之立體剖視圖。光學系統100可為一光學攝像系統，配置以承載並驅動一光學元件(圖中未表示)，且光學系統100是可安裝於各種電子裝置或可攜式電子裝置，例如設置於智慧型手機或平板電腦，以供使用者執行影像擷取之功能。於此實施例中，光學系統100可為具有具備自動對焦(AF)功能的音圈馬達(VCM)，但本發明不以此為限。在其他實施例中，光學系統100也可具備自動對焦(AF)及光學防手 震(OIS)功能。

如第1圖至第3圖所示，在本實施例中，光學系統100主要包括有一外殼102、一框架104、一第一彈性元件106、一鏡頭單元108、一第一磁鐵M11、一第二磁鐵M12、一第一線圈CL11、一第二線圈CL12、一第二彈性元件110、一底座112、一電路單元114、一磁性元件MGS以及一磁力感測單元116。於此實施例中，外殼102、框架104以及底座112可定義為一固定部，並且鏡頭單元108可定義為一活動部，相對於固定部移動。另外，要注意的是，在其他實施例中，固定部中的元件也可根據實際需求調整為可活動的(意即包含於活動部)，例如框架104可在其他實施例中設計為可活動的。

如第2圖所示，前述外殼102具有一中空結構，並且其上形成有一外殼開孔1021，底座112上形成有一底座開孔1121，外殼開孔1021的中心是對應於鏡頭單元108所承載之多個鏡片之光軸O，並且底座開孔1121是對應於設置在底座112下方的影像感測元件(圖中未表示)。外部光線可由外殼開孔1022進入外殼102且經過所述光學元件與框體開孔1121後由前述影像感測元件(圖未示)所接收，以產生一數位影像訊號。

再者，外殼102可具有一容置空間1023，用以容置前述框架104、鏡頭單元108、第一彈性元件106、第一磁鐵M11、第二磁鐵M12、第一線圈CL11、第二線圈CL12以及電路單元114等元件。於此實施例中，第一磁鐵M11、第二磁鐵M12、第一線圈CL11以及第二線圈CL12可定義為一驅動組件，驅動組件是電性連接於電路單元114並可驅動鏡頭單元108相對於固定部移動，例如 相對於底座112移動。

如第2圖與第3圖所示，於此實施例中，框架104具有一開口1041以及兩個凹槽1043，開口1041是配置以容置鏡頭單元108，並且該些凹槽1043是配置以分別容置第一磁鐵M11與第二磁鐵M12。然而，凹槽1043與磁鐵的數量不限於此實施例。於此實施例中，第一磁鐵M11與第二磁鐵M12的形狀可為長條形，但不限於此，例如在其他實施例中可具有不同的形狀。此外，第一磁鐵M11或第二磁鐵M12可為一多極磁鐵。

如第2圖與第3圖所示，框架104是固定地設置於外殼102的內壁面上，並且所述第一磁鐵M11與第二磁鐵M12也可固定地設置於外殼102之內壁面。如第2圖與第3圖所示，於此實施例中，第一線圈CL11與第二線圈CL12可為繞線線圈，設置於鏡頭單元108之相反兩側上。其中，第一線圈CL11是對應於第一磁鐵M11，且第二線圈CL12是對應於第二磁鐵M12。當第一線圈CL11以及第二線圈CL12通電時，可分別與第一磁鐵M11以及第二磁鐵M12產生電磁驅動力(electromagnetic force)，以驅動鏡頭單元108以及所承載的鏡片相對於底座112沿著光軸O之方向(Z軸方向)移動。另外，值得注意的是，由於本揭露所提供之第一線圈CL11與第二線圈CL12是分別設置於鏡頭單元108之相反兩側，因此可以降低對光學系統100內部的其他元件的磁干擾問題。

請參考第2圖與第4圖，第4圖為根據本發明一實施例之鏡頭單元108的上視圖。如第4圖所示，鏡頭單元108具有一開口1086，並且鏡頭單元108可包含兩個相對設置的第一側壁1081以及兩個相對設置的第二側壁1082。於此實施例中，第一側壁1081具 有一厚度T1，其中厚度T1可定義為鏡頭單元108的開口1086的邊緣與第一側壁1081的最外側邊緣之間的距離(第一側壁1081可包含固定凸部1084)。另外，第二側壁1082具有一厚度T2，其中厚度T2可定義為鏡頭單元108的開口1086的邊緣與第二側壁1082的最外側邊緣之間的距離，並且厚度T1不同於厚度T2，例如厚度T1是大於厚度T2。基於第一側壁1081與第二側壁1082厚度不同的設計，可以減少鏡頭單元108沿著Y軸方向的寬度，進而使得光學系統100達到微型化的目的。

再者，於此實施例中，鏡頭單元108是配置以承載一或多個鏡片。舉例來說，如第3圖所示，鏡頭單元108是承載一第一鏡片LS1、一第二鏡片LS2、一第三鏡片LS3、一第四鏡片LS4、一第五鏡片LS5以及一第六鏡片LS6，但鏡頭單元108所承載的鏡片數目不限於此實施例。其中，第一側壁1081與第二側壁108的內側面是直接接觸上述多個鏡片。具體而言，如第3圖所示，第一側壁1081具有一第一面1081A以及相對於第一面1081A之一第二面1081B，第一面1081A是直接接觸第一鏡片LS1與第二鏡片LS2，而第二面1081B是接觸第二線圈CL12。值得注意的是，第二鏡片LS2與第二線圈CL12之間只有第一側壁1081，意即本揭露的鏡頭單元108中不需要再額外利用一光學元件承載件來承載前述鏡片，因此可以減少鏡頭單元108的整體尺寸。另外，如第2圖所示，由於第二側壁1082的厚度T2較小，使得鏡頭單元108所承載的第二鏡片LS2的一部份會露出於第二側壁1082。

請繼續參考第2圖至第4圖，如第2圖與第4圖所示，鏡頭單元108可更包含複數個上止擋部108U與複數個下止擋部 108D。於此實施例中，鏡頭單元108包含四個上止擋部108U以及四個下止擋部108D，當鏡頭單元108沿著Z軸方向移動時，上止擋部108U會接觸外殼102，以限制鏡頭單元108於一上極限位置，而當鏡頭單元108沿著-Z軸方向移動時，下止擋部108D會接觸底座112，以限制鏡頭單元108於一下極限位置。值得注意的是，此實施例中的上止擋部108U與下止擋部108D是對稱地形成於鏡頭單元108上。

另外，如第2圖與第4圖所示，鏡頭單元108更具有一容置槽1083，配置以容置一磁性元件MGS。再者，鏡頭單元108更具有複數個固定凸部1084，設置於鏡頭單元108之相反的兩個第一側壁1081上並沿著X軸方向延伸，使得第一線圈CL11與第二線圈CL12可纏繞於相對應的固定凸部1084上。再者，鏡頭單元108可更包含兩個凸起部1085，設置於兩個第一側壁1081上。具體而言，凸起部1085是設置於鏡頭單元108的一表面(上表面108S)上，並且上表面108S朝向光軸O之光入射端。於此實施例中，凸起部1085可為一凸柱，沿著光軸O之方向由上表面108S延伸，並且第一線圈CL11與第二線圈CL12的一末端是可連接於相對應之凸起部1085。於此實施例中，所述末端與凸起部1085可定義為一電性連接部。要注意的是，凸起部1085不限於凸柱，於其他實施例中，凸起部1085也可為一焊接點，例如一金屬焊接點。

接著請參考第2圖與第5圖，第5圖為本發明一實施例之光學系統100的部分結構示意圖。如第2圖所示，第一彈性元件106與第二彈性元件110可為一金屬簧片，並且於此實施例中，第一彈性元件106可具有兩個分離的簧片部，並且第二彈性元件110 也可具有分離的兩個簧片部。值得注意的是，第一彈性元件106與第二彈性元件110所具有的簧片部的數量不限於此實施例。

再者，如第2圖與第5圖所示，底座112形成有四個凸柱1122以及一容置槽1123，該些凸柱1122是沿著光軸O之方向延伸。如第5圖所示，第一彈性元件106的外側部分是固定於該四個凸柱1122上，相似地，第二彈性元件110的外側部分是固定於容置槽1123上。此外，第一彈性元件106以及第二彈性元件110的內側部分是分別連接於鏡頭單元108的上下兩側，使得鏡頭單元108能以懸吊的方式設置於底座112內(如第5圖所示)。

請繼續參考第2圖與第5圖，如第2圖所示，光學系統100可包含複數個金屬構件，設置於底座112內部。舉例來說，底座112是以塑膠材料製成，並且金屬構件是以模塑互聯物件(Molded Interconnect Device，MID)之方式形成於底座112內。具體而言，於此實施例中，光學系統100包含兩個金屬構件118以及三個金屬構件120，但金屬構件的數目不限於此實施例。如第5圖所示，金屬構件118是埋藏於凸柱1122中，並且金屬構件118的一部份是露出於相對應之凸柱1122外。如第5圖所示，金屬構件118露出於凸柱1122的部分是直接地連接於第一彈性元件106。另外，如第2圖所示，金屬構件120是埋設於底座112中，並且金屬構件120的一部份是露出於底座112外。要注意的是，藉由將金屬構件120設置於底座112內，可以進一步強化底座112的整體結構強度。

接著請參考第5圖與第6圖，第6圖為根據本發明第5圖實施例之局部放大圖。如第6圖所示，第一彈性元件106的內側部分具有一電性接點1061、四個狹小部1062、兩個連接部1063以 及兩個凸出部1064。狹小部1062是鄰近於電性接點1061，並且電性接點1061是藉由四個狹小部1062連接至兩個連接部1063。另外，凸出部1064是連接於電性接點1061，並且電性接點1061與凸出部1064是鄰近於凸起部1085。於此實施例中，第二線圈CL12的一末端CLT是纏繞在凸起部1085上，並且電性接點1061以及凸出部1064是可經由一焊錫SD而連接於末端CLT。意即，凸起部1085上的末端CLT是電性連接於第一彈性元件106的電性接點1061與凸出部1064。於是，驅動組件中的第二線圈CL12便可進一步藉由第一彈性元件106與前述之金屬構件118電性連接。

值得注意的是，電性接點1061於光軸O之方向(Z軸方向)上與鏡頭單元108的上表面108S之間具有一間隙GP，並且凸起部1085沿著光軸O之方向(Z軸方向)具有一高度H。於此實施例中，凸起部1085的高度H是大於間隙GP。基於本實施例之第一彈性元件106的結構設計，可以達成許多優點。舉例來說，電性接點1061與凸出部1064是鄰近於末端CLT，因此可以增加焊接的面積(當焊錫SD受熱而融化時，焊錫SD可附著於電性接點1061的上表面與下表面、附著於凸出部1064以及末端CLT)。再者，由於電性接點1061沒有與鏡頭單元108的上表面108S直接接觸，因此當電性接點1061焊接於末端CLT時，焊接所產生的高溫不會破壞鏡頭單元108的結構。另外，由於電性接點1061與連接部1063之間是藉由狹小部1062連接，因此電性接點1061焊接時的溫度較不容易傳導至連接部1063，也可避破壞連接部1063下方的鏡頭單元108的結構。

請參考第7圖，第7圖為根據本發明一實施例之第一 彈性元件106與鏡片的上視圖。如第7圖所示，當由第一鏡片LS1之光軸O之方向觀測時，第一彈性元件106與第二鏡片LS2部分重疊。具體而言，第一彈性元件106的連接部1063與第二鏡片LS2以及第五鏡片LS5部分重疊。

請參考第2圖與第8圖，第8圖為根據本發明一實施例之光學系統100移除外殼102後之示意圖。如圖所示，框架104更包括兩個側向止動部1044，沿著光軸O之方向延伸，並且側向止動部1044是朝向第二側壁1082。於此實施例中，側向止動部1044是可限制鏡頭單元108於Y軸方向上的位移，以避免當鏡頭單元108受到晃動時，鏡頭單元108撞擊到光學系統100內的其他元件。

於此實施例中，電路單元114為一可撓式電路板，並且電路單元114可如第8圖所示繞凸柱1122彎折。彎折後之電路單元114具有一第一側面1141以及一第二側面1142，並且第一側面1141與第二側面1142是分別面向第一側壁1081以及第二側壁1082(由於視角的關係，第8圖中未表示第一側壁1081)。再者，如第8圖所示，框架104可進一步具有一凹陷部1045，以容納電路單元114之第一側面1141的一部份。值得注意的是，於此實施例中，當電路單元114之第一側面1141的該部份容置於凹陷部1045時，第一側面1141與框架104沿著X軸方向上大致齊平。另外，於此實施例中，電路單元114可具有四個電性接腳1143(pins)，設置於第一側面1141上，以使光學系統100可藉由電性接腳1143與外部電路電性連接。

此外，如第8圖所示，電路單元114可更具有兩個電性接點1144，並且露出於底座112的兩個金屬構件118的端部是鄰 近於電路單元114的電性接點1144。因此，兩個金屬構件118的端部可藉由焊接的方式連接於電性接點1144，以使得金屬構件118電性連接於電路單元114。於是，第一線圈CL11(或第二線圈CL12)可依序經由第一彈性元件106與金屬構件118而電性連接至電路單元114。

再者，請參考第9圖，第9圖為根據本發明實施例之光學系統100於另一視角之示意圖。如第9圖所示，當外殼102是蓋合於底座112時，外露的金屬構件120的端部也可藉由焊接之方式固定地連接於外殼102，以使外殼102可以更穩固地連接於底座112而不會輕易地分離於底座112。

請參考第10圖，第10圖為根據本發明一實施例之光學系統100移除外殼102與框架104的上視圖。於此實施例中，光學系統100中的磁性元件MGS與磁力感測單元116可定義為一位置感測組件，並且磁力感測單元116是根據磁性元件MGS的磁場變化來感測磁性元件MGS相對於磁力感測單元116的距離。於此實施例中，磁性元件MGS是設置於第二側壁1082上的容置槽1083內，並且磁力感測單元116是設置於電路單元114的第二側面1142上。由於位置感測組件(磁力感測單元116與磁性元件MGS)與驅動組件(如第一磁鐵M11或第二磁鐵M12)設置於鏡頭單元108的不同側，因此可以降低驅動組件對位置感測組件的磁干擾。

請參考第11圖與第12圖，第11圖為根據本發明另一實施例之一光學系統100A移除外殼後之立體示意圖，且第12圖為根據本發明第11圖之實施例之光學系統100A之部分結構示意圖。光學系統100A與前述之光學系統100相似，兩者的差異在於 光學系統100A中的電路單元是設置於框架104A中。意即，如第11圖所示，電路單元是整合於框架104A內。舉例來說，電路單元中的線路是利用模塑互聯物件(Molded Interconnect Device,MID)之方式形成於框架104A中。相似地，於此實施例中，框架104A也會露出電路單元的多個電性接腳1143，配置以電性連接於外部電路，例如電性連接到可攜式電子裝置的一主電路板上。

再者，框架104A於一側上具有前述之凹槽1043，而於相反的另一側具有一凹口1046，凹槽1043與凹口1046是分別容置第一磁鐵M11與第二磁鐵M12。另外，請參考第12圖，第12圖僅表示框架104A與第一彈性元件106。如第12圖所示，框架104A上可形成有電路單元的兩個電性接點1145，分別位於框架104A的兩個角落上，並且兩個電性接點1145是配置以電性連接於第一彈性元件106的兩個簧片部。另外，框架104A也可形成另一電性接點(圖中未表示)，以使磁力感測單元116電性連接於此電性接點。值得注意的是，此實施例中的電路單元的線路也可直接形成於框架104A的內側表面上。

相似於前述實施例之光學系統100，由於第一彈性元件106的兩個簧片部會分別焊接於第一線圈CL11與第二線圈CL12(由於視角關係未於第11圖表示)之末端，因此第一線圈CL11與第二線圈CL12也會經由電性接點1145與框架104A內的電路單元電性連接。於是，第一線圈CL11與第二線圈CL12可由框架104A中的電路單元所驅動。

請參考第13圖至第15圖，第13圖為根據本發明另一實施例之一光學系統200之上視圖，第14圖為根據本發明另一實施 例之光學系統200之爆炸圖，並且第15圖為根據本發明另一實施例之光學系統200之部分結構之上視圖。於此實施例中，如第13圖與第14圖所示，光學系統200具有一外殼202、一框架204、一鏡頭單元208、一磁鐵M13、一線圈CL13、一底座212、一電路單元214、一板體215、一磁力感測單元216以及一導向組件。於此實施例中，外殼202可與底座212結合以作為一固定部，並且鏡頭單元208可定義為一活動部，相對於固定部移動。

相似於前述實施例之外殼102，外殼202具有一外殼開孔2021以及一容置空間2023。另外，於此實施例中，外殼202更具有兩相對且平行於光軸O之一第一側邊2027與一第二側邊2028，並且光軸O與第一側邊2027與第二側邊2028的距離不相等。

於此實施例中，框架204是可固定地設置於外殼202的內壁面上，意即，框架204也可包含於固定部。另外，相似於前述實施例，框架204也可具有兩個側向止動部2044，配置以限制鏡頭單元208於Y軸方向上的位移。

如第14圖所示，相似於前述實施例，鏡頭單元208是配置以承載多個鏡片，例如第一鏡片LS1與第二鏡片LS2。於此實施例中，鏡頭單元208具有一第一側壁2081以及一第二側壁2082，分別對應第一側邊2027與第二側邊2028，並且磁鐵M13是固定地設置於第一側壁2081上。再者，於此實施例中，底座212具有兩個凸柱2122以及兩個凸柱2124，並且凸柱2122與凸柱2124是沿著光軸O之方向延伸。相似於前述實施例，光學系統200可包含複數個金屬構件250，設置於底座212內部。舉例來說，底座212是以塑膠材料製成，並且金屬構件250是以模塑互聯物件(Molded Interconnect Device，MID)之方式形成於底座212內。

於此實施例中，板體215可為一導磁板，線圈CL13與磁力感測單元216是設置於板體215上，並且線圈CL13是環繞磁力感測單元216。如第14圖與第15圖所示，板體215是固定地連接於電路單元214，並且電路單元214是固定地設置於兩個凸柱2122之間。電路單元214可為一可撓式電路板，並且具有四個電性接腳2143，配置以電性連接於一外部電路。如第15圖所示，當電路單元214提供電力給線圈CL13時，線圈CL13可與磁鐵M13產生電磁驅動力(electromagnetic force)，以驅動鏡頭單元208以及鏡片相對於底座212沿著一第一方向移動，於此實施例中，第一方向可為光軸O之方向(Z軸方向)。

於此實施例中，磁鐵M13與線圈CL13所定義的驅動組件是設置在外殼202的第一側邊2027與鏡頭單元208的第一側壁2081之間，並且第二側邊2028與第二側壁2082之間沒有設置任何驅動組件。因此光學系統200可進一步減少沿著Y軸方向的寬度，以達到微型化的目的。

另外，值得注意的是，如第14圖與第15圖所示，每一凸柱2122上可形成有一導引槽2125，並且鏡頭單元208的第一側壁2081上可相對應地形成兩個溝槽2086。於此實施例中，所述導向組件可包含四個滾動件260，例如滾珠，並且滾動件260是容置於導引槽2125與溝槽2086之間，以使鏡頭單元208可平順地沿著光軸O相對於底座212移動。於此實施例中，滾動件260是設置於鏡頭單元208的兩個相鄰角落與底座212之間，但不限於此。舉例來說，於其他實施例中，滾動件260也可設置於鏡頭單元208的四個 角落與底座212之間，以使鏡頭單元208可更平順地相對於底座212移動。

再者，於其他實施例中，導引槽2125也可形成於框架204上，使得滾動件260是容置於框架204上的導引槽2125與溝槽2086之間。因此，由光軸O之方向觀察時，滾動件260可與第二鏡片LS2部分重疊，意即本實施例的鏡頭單元208的結構設計可以進一步減少光學系統200沿著X軸方向的長度。具體而言，如第13圖所示，光軸O與第一側邊2027之間具有一距離D1，而光軸O與第二側邊2028之間具有另一距離D2，並且距離D1是大於距離D2，使光學系統200沿著X軸方向的尺寸可以縮小，以達到微型化的目的。

綜上所述，本發明實施例提供一種光學系統，安裝於電子裝置中，配置以擷取影像。於本發明的各個實施例中，光學系統僅具有一鏡頭單元，配置以承載複數個鏡片，而不需要額外設置一光學元件承載件來承載前述鏡片。因此，光學系統的整體尺寸可以縮小，以達到微型化的目的。另外，鏡頭單元是承載不同大小的鏡片，例如鏡頭單元的最上方部分(光入射處)承載較小的鏡片，因此鏡頭單元的一上表面可形成有其他結構，以連接光學系統的其他元件(例如第一彈性元件106、第一線圈CL11以及第二線圈CL12)。於是，光學系統的整體尺寸可以進一步縮小，以達到微型化的目的。

再者，於本發明一些實施例中，光學系統可包含有複數個金屬構件，是以模塑互聯物件之方式形成於底座內，並且部分的金屬構件是露出於底座外，以電性連接於第一彈性元件106 以及驅動組件(如第一線圈CL11與第二線圈CL12)。另外，未與第一彈性元件106電性連接之金屬構件可以強化底座的結構強度。

另外，於本發明另一實施例中，光學系統可包含一導向組件(例如複數個滾珠)，設置於鏡頭單元與底座的凸柱之間，因此鏡頭單元可以藉由導向組件平順地沿著光軸O之方向相對於底座移動。

雖然本揭露的實施例及其優點已揭露如上，但應該瞭解的是，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作更動、替代與潤飾。此外，本揭露之保護範圍並未侷限於說明書內所述特定實施例中的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，任何所屬技術領域中具有通常知識者可從本揭露揭示內容中理解現行或未來所發展出的製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟，只要可以在此處所述實施例中實施大抵相同功能或獲得大抵相同結果皆可根據本揭露使用。因此，本揭露之保護範圍包括上述製程、機器、製造、物質組成、裝置、方法及步驟。另外，每一申請專利範圍構成個別的實施例，且本揭露之保護範圍也包括各個申請專利範圍及實施例的組合。

100‧‧‧光學系統

102‧‧‧外殼

1021‧‧‧外殼開孔

1023‧‧‧容置空間

104‧‧‧框架

1041‧‧‧開口

1043‧‧‧凹槽

1044‧‧‧側向止動部

1045‧‧‧凹陷部

106‧‧‧第一彈性元件

108‧‧‧鏡頭單元

1081‧‧‧第一側壁

1082‧‧‧第二側壁

1083‧‧‧容置槽

1084‧‧‧固定凸部

1085‧‧‧凸起部

108D‧‧‧下止擋部

108S‧‧‧上表面

108U‧‧‧上止擋部

110‧‧‧第二彈性元件

112‧‧‧底座

1121‧‧‧底座開孔

1122‧‧‧凸柱

1123‧‧‧容置槽

114‧‧‧電路單元

116‧‧‧磁力感測單元

118‧‧‧金屬構件

120‧‧‧金屬構件

CL11‧‧‧第一線圈

CL12‧‧‧第二線圈

LS1‧‧‧第一鏡片

LS2‧‧‧第二鏡片

M11‧‧‧第一磁鐵

M12‧‧‧第二磁鐵

MGS‧‧‧磁性元件

O‧‧‧光軸

Claims (20)

1. 一種光學系統，包括：一固定部；一活動部，相對於該固定部移動，該活動部包含一鏡頭單元，且該鏡頭單元包含：一第一鏡片；一第二鏡片；一第一側壁，具有一第一面，直接地接觸該第二鏡片；以及一第二側壁，直接地接觸該第一鏡片；以及一驅動組件，該驅動組件之一部分係直接地設置於該鏡頭單元上，配置以驅動該鏡頭單元沿著該第一鏡片之一光軸之方向移動；其中該第一側壁更具有一第二面，相對於該第一面，該第二面係直接接觸該驅動組件的該部份，且該第一側壁的厚度與該第二側壁的厚度不同；其中該固定部包含一底座，該光學系統更包含複數個金屬構件，設置於該底座內，且至少一金屬構件是電性連接於該驅動組件。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該第一側壁的厚度大於該第二側壁的厚度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該第二鏡片 部分地露出於該第二側壁。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該鏡頭單元更包含一電性連接部以及一表面，該電性連接部設置於該表面上，且該表面朝向該光軸之光入射端。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光學系統，其中該電性連接部設置於該第一側壁上。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一彈性元件，並且該彈性元件具有一電性接點，其中該電性連接部電性連接於該電性接點，且該電性接點於該光軸之方向上與該鏡頭單元之間具有一間隙。
7. 如申請專利範圍第6項所述之光學系統，其中該電性連接部包含一凸起部，沿著該光軸之方向延伸，且該凸起部沿著該光軸之方向的高度大於該間隙。
8. 如申請專利範圍第6項所述之光學系統，其中該彈性元件更包含一狹小部，鄰近於該電性接點。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一彈性元件，設置於該鏡頭單元上，且由該光軸之方向觀測時，該彈性元件與該第二鏡片部分重疊。
10. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一位置感測組件，該位置感測組件具有一磁力感測單元以及一磁性元件，並且該磁性元件設置於該第二側壁。
11. 如申請專利範圍第10項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一電路單元，該磁力感測單元設置於該電路單元上，且該電路單元具有一第一側面以及一第二側面，分別對應於該第一側壁以及該第二側壁。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光學系統，其中該磁力感測單元設置於該第二側面上，且該電路單元更包含一電性接腳，設置於該第一側面。
13. 如申請專利範圍第12項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一框架，且該框架具有一凹陷部，配置以容納該電路單元之一部分。
14. 如申請專利範圍第13項所述之光學系統，其中該框架更包括一側向止動部，沿著該光軸之方向延伸，且對應於該第二側壁。
15. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該底座更包含複數個凸柱，沿著該光軸之方向延伸，至少一金屬構件是埋藏於相對應之凸柱，且埋藏於該凸柱中之該金屬構件部分地露出於該凸柱。
16. 如申請專利範圍第15項所述之光學系統，其中該固定部更包含一外殼，且該些金屬構件之一部分是固定地連接於該外殼。
17. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一框架以及一電路單元，該電路單元是設置於 該框架中且電性連接於該驅動組件。
18. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該固定部更包含一外殼，該外殼具有兩相對且平行於該光軸之一第一側邊與一第二側邊，且該光軸與該第一、第二側邊的距離不相等。
19. 如申請專利範圍第18項所述之光學系統，其中該驅動組件設置於該第一側邊與該第一側壁之間，且該光軸與該第一側邊之距離大於該光軸與該第二側邊之距離。
20. 如申請專利範圍第1項所述之光學系統，其中該光學系統更包含一導向組件，以使該鏡頭單元可相對該固定部沿著一第一方向移動，其中由該光軸之方向觀察時，該導向組件部分重疊於該第二鏡片。

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